Tìm ra gene giúp con người phát triển ngôn ngữ

Theo bà Ann Graybiel - Giáo sư Viện MIT, thành viên của Viện Nghiên cứu Não McGovern, tác giả chính của nghiên cứu, gene Foxp2 có thể là mấu chốt giúp con người học ngôn ngữ, chẳng hạn như chúng ta nghe được từ “cái cốc” khi được đưa cho xem một cốc nước, chúng ta sẽ gần như tự động liên tưởng từ đó với các vật có hình dáng và tính năng như những cái cốc. “Đây thực sự là một sự khởi đầu quan trọng để chứng minh rằng cấu tạo gene cho phép chúng ta nói cũng có thể khiến cho chúng ta có khả năng học và liên hệ về mặt nhận thức để có thể tự động hành động dựa trên những tín hiệu xung quanh chúng ta”, bà Graybiel nói.

Vào năm 2009, ông Svante Paabo - Giám đốc Viện Nhân chủng học Tiến hóa Max Planck cùng các cộng sự đã tạo ra những con chuột mang gen Foxp2 của người, loại gen có tính năng mã hóa loại protein khiến những con chuột này khác với các con chuột bình thường khác. Sau đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những con chuột mang gen Foxp2 có nhánh não thần kinh chỉ huy khả năng giao tiếp của con người ở vùng vân – khu vực não liên quan đến sự hình thành thói quen – có xu hướng dài hơn.

Các nhánh não này cũng có xu hướng hoạt động tốt hơn trong việc hình thành những khớp thần kinh mới hoặc các kết nối giữa các tế bào thần kinh. Bên cạnh đó, các nhà khoa học còn nhận thấy rằng những con chuột mang gene Foxp2 học được cách chạy trong mê cung hình chữ T tốt hơn, nơi mà những con chuột phải quyết định rẽ trái hoặc phải ở một ngã ba hình chữ T, dựa trên cấu trúc của tầng mê cung, để kiếm được một phần thưởng thức ăn. Những con chuột mang gen Foxp2 của người biểu hiện giống như những con chuột thường khi chỉ cần một loại trí nhớ, nhưng chúng lại thể hiện vượt trội khi cần chuyển đổi những trí nhớ thành thói quen thường xuyên. Do đó, các nhà khoa học nhận định rằng gene Foxp2 có thể góp phần khiến việc chuyển đổi từ hành động trí óc sang thành những thói quen hành vi.

Protein do Foxp2 sản xuất là một nhân tố sao chép, nó có thể bật và tắt các gen khác. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng gene Foxp2 xuất hiện để bật gen liên quan đến các quy định về kết nối khớp thần kinh giữa các tế bào thần kinh. Ngoài ra, hoạt động của dopamine cũng được tăng cường trong một phần vùng vân có liên quan tới sự hình thành các hành vi thường xuyên. Đồng thời, các tế bào thần kinh của một số vùng vân có thể được tắt trong một thời gian lâu hơn, điều này cần thiết cho việc học những nhiệm vụ mới và hình thành ký ức. Các nhà nghiên cứu tin rằng những thay đổi này có thể giúp "điều chỉnh" bộ não thích ứng với lời nói và ngôn ngữ. Hiện các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu làm thế nào Foxp2 có thể tương tác với gen khác để tạo hiệu ứng của nó đối với việc học và sử dụng ngôn ngữ.